碾压式混凝土重力坝

第十三章碾压式混凝土重力坝其主要优点是：1)施工工艺程序简单，可快速施工，缩短工期，提前发挥工程效益。2)胶凝材料(水泥+粉煤灰+矿渣等)用量少，一般在120～160kg/m3，其中水泥用量约为60～90kg/m3。3)由于水泥用量少，结合薄层大仓面施工，坝体内部混凝土的水化热温升可大大降低，从而简化了温控措施。4)不设纵缝，节省了模板及接缝灌浆等费用。5)可适用大型通用施工机械设备，提高混凝土运输和填筑工效。6)降低工程造价。坑口碾压混凝土坝横剖面（一）材料

碾压式混凝坝的胶凝材料远比常态混凝土用量少，其中粉煤灰在胶凝材料中所占比重一般为30%～60%。水胶比一般在0.45～0.7之间。（二）坝体构造

由碾压式混凝土重力坝采用通仓碾压，故可不设纵缝。但为了适应温度伸缩缝和地基不均沉降，仍应设置横缝，间距一般为15～20m。比常态混凝土重力坝降低造价约10％。观看碾压式混凝土重力坝视频第十四章其它型式重力坝

一、浆砌石重力坝

浆砌石重力坝是由石料和胶结材料砌筑而成的坝。朱庄浆砌石重力坝（一）浆砌石重力坝的材料1石料

石料可分为块石、条石或粗料石、细料石等。2胶结材料常用的胶结材料有水泥砂浆、细石混凝土及混合砂浆等。（二）砌石重力坝的构造特点1、坝体防渗措施2、溢流坝防护3、坝体分缝4、坝与地基的连接二、宽宽缝重力力坝（一）宽宽缝重力力坝的工工作特点点为了克服服实体重重力坝扬扬压力大大，材料料的抗压压强度不不能充分分发挥等等缺点，，我国在在水利建建设中，，发展了了一些改改进重力力坝的坝坝型，宽宽缝重力力坝就是是其中的的一种。。例如：：新安江、、丹江口口、潘家家口等。宽缝重力力坝是将将相邻坝坝段间的的横缝部部分地拓拓宽(仅在上游游端和下下游端闭闭合)的重力坝坝。宽缝重力力坝工程量比比实体重重力坝要要省10%～20%潘家口宽宽缝重力力坝三、空空腹重力力坝在实体重重力坝底底部沿坝坝轴线方方向设置置大尺寸寸的空腔腔，即为为空腹重重力坝。。空腹下面面不设底底板，坝坝体所受受的作用用(荷载)直接通过过所谓的的前、后后腿传到到地基上上。空空腹坝坝的腹孔孔净跨度度一般约约为坝底底全宽的的1/3，腹孔孔高约为为坝高的的1/4～1/5。广东枫树树坝空腹腹重力坝坝第十五章章支支墩坝支墩坝有有下述特特点：扬压力仅仅作用于于挡水面面板的底底面，由由于支墩墩之间的的空隙较较大，故故作用于于支墩底底部的扬扬压力很很小；上上游挡水水面板的的坡度较较缓，可可以利用用面板上上的水重重帮助维维持坝体体稳定，，故比重重力坝的的工程量量省；大大头坝与与重力坝坝相比可可节省工工程量15%～25%，连拱坝坝和平板板坝可节节省40%～60%。按挡水面面板的形形式支墩墩坝可分分为：平板坝、、连拱坝坝和大头头坝。佛子岭连连拱坝梅山连拱拱坝佛子岭连连拱坝湖南镇梯梯形支墩墩坝宽缝重力力坝图片名称称：猫跳跳河红岩岩水电站站电站地点点：贵州州修文所在河流流：猫跳跳河所在水系系：长江江水系主要坝型型：双曲曲拱坝坝顶高程程：890米最大坝高高：60米猫跳河红红岩水电电站二滩双曲曲拱坝图片名称称：二滩滩水电站站电站地点点：四川川省攀枝枝花市所在河流流：雅砻砻江所在水系系：长江江水系主要坝型型：混凝凝土拱坝坝坝高：240米石门拱坝坝图片名称称：石门门水库电站地点点：陕西西汉中所在河流流：褒河河所在水系系：黄河河水系主要坝型型：混凝凝土拱坝坝坝顶高程程：620.0米最大坝高高：88米图片名称称：佛子子岭水电电站大大坝全景景电站地点点：安徽徽霍山所在河流流：淠河河所在水系系：淮河河水系主要坝型型：连拱拱坝坝顶高程程：128.46米最大坝高高：75.9米第三章拱拱坝坝第一节概概述一、拱坝坝的特点点拱坝的的结构构拱坝是是固接接在基基岩上上的空空间壳壳体结结构（（高次次超静静定结结构））拱坝的的受力力拱坝所所承受受的水水平荷荷载一一部分分通过过拱的的作用用压向向两岸岸岩体体，另另一部部分通通过竖竖直梁梁的作作用传传到坝坝底基基岩。。拱坝的的稳定定坝体的的稳定定主要要依靠靠两岸岸拱端端的反反力作作用，，并不不全靠靠坝体体自重重来维维持。。1、用拱拱结构构特点点，充充分利利用材材料料强度度。2、稳定定依靠靠两岸岸拱端端的反反力来来维持持。3、超载载能力力强，，安全全度高高。4、抗震震性能能好。。5、荷载载特点点。6、坝身身泄流流布置置复杂杂。二、拱拱坝坝坝址的的地形形和地质质条件件（一））地形形条件件用坝顶顶高程程处的的河谷谷宽度度和坝坝高之之比（（称为为宽高比比L/H）来描描述河河谷形形状。。用坝底底最大大厚度度和坝高之之比（称称为厚厚高比比T/H）来描描述拱拱坝的的薄厚厚程度度。宽高比比厚厚高比比当L/H<1.5时，薄薄拱坝坝；T/H<0.2时L/H=1.5～3.0，中厚厚拱坝坝；T/H=0.2～0.35L/H=3.0～4.5，重力力拱坝坝；T/H>0.35L/H>4.5时，不不宜修修建拱拱坝。。V形河谷谷U形河谷谷宽高比比相同同河谷谷形状状不同同的两两种情情况（（V形和U形）（二））地质质条件件基岩比比较均均匀，，坚固固完整整，有有足够够的强强度，，透水水性小小，能能抵抗抗水的的侵蚀蚀、耐耐风化化、岸岸坡稳稳定、、没有有大断断裂等等。三、拱拱坝的的形式式按其厚厚高比比特征征可分分为薄薄拱坝坝、中中厚拱拱坝、、厚拱拱坝(或称重重力拱拱坝)。按其坝坝体形形态的的特征征可分分为定定圆心心等半半径拱拱坝(或称单单曲拱拱坝)；等中中心角角变半半径拱拱坝；；变圆圆心变变半径径（双双曲拱拱坝））。第二节节拱拱坝的的荷载载及组组合一、荷荷载载

截面A1与A2间的坝坝块自自重G按辛甫甫森公公式计计算：：当△Z高度较较小时时可近近似用用下式式计算算：自重计计算简简图1.自重2.温度荷荷载当坝体体温度度高于于封拱拱温度度时，，即温度度升高高，拱圈圈伸长长并向向上游游位移移，由由此产产生的的弯矩矩、剪剪力的的方向向与库库水位位产生生的相相反，，但轴轴力方方向相相同。。当坝体体温度度低于于封拱拱温度度时，，即温度度降低低，拱圈圈收缩缩并向向下游游位移移，由由此产产生的的弯矩矩、剪剪力的的方向向与库库水位位产生生的相相同，，但轴轴力方方向相相反。。说明：：（（a）实际际温度度荷载载分布布；（b）平均均温度度；（（c）等效效线性性温差差；（（d）非线线性温温差温度荷荷载的的变化化2、荷载载组合合根据荷荷载出出现的的机率率进行行组合合可分分为：：基本本组合合、特特殊组组合两两种。。拱坝设设计荷荷载组组合表表荷载组合组合情况荷载重自重水压力泥沙压力浪压力温度荷载地震力基本组合1．正常蓄水位1234(6)①

2．运行最低水位1234(6)②

3．其它常遇的不利组合

特殊组合1．校核洪水位1234(6)②

2．地震情况1234(6)①73．施工期接缝未灌浆情况①情况②

112

4．施工期分期未灌浆情况①情况②

11

2

(6)③或(6)④(6)④

5．其它稀遇的不利组合

(6)①温降(6)②温升(6)③接缝灌灌浆部部分坝坝体设设计正正常温温降。。(6)④接缝灌灌浆部部分坝坝体设设计正正常温温升。。第三节节拱拱坝的的体形形和布布置一、拱拱坝坝坝体尺尺寸的的初步步拟定定二、拱拱坝布布置1、拱坝坝布置置的步步骤2、布置置原则则拱坝坝坝身的的布置置原则则拱坝坝坝端的的布置置原则则第四节节拱拱坝应应力分分析1、应力力分析析方法法综述述1)纯拱法法2)拱梁分分载法法3)有限元元法4)壳体理理论计计算法法5)结构模模型试试验法法纯拱法法假定拱拱坝由由一系系列各各自独独立互互不影影响的的水平平拱圈圈叠合合而成成，每每层拱拱圈简简化为为弹性性固结结拱进进行计计算，，用结结构力力学方方法求求解拱拱的应应力。。拱梁分分载法法是当前前用于于拱坝坝应力力分析析的基基本方方法，，它把把拱坝坝看成成由一一系列列水平平拱圈圈和铅铅直梁梁所组组成，，荷载载由拱拱和梁梁共同同承担担，各各承担担多少少荷载载由拱拱梁交交点处处变位位一致致条件件决定定。荷荷载分分配后后，梁梁按静静定结结构计计算应应力，，拱按按纯拱拱法计计算应应力。。确定定拱梁梁荷载载分配配的方方法可可以用用试荷荷载法法，也也可以以用计计算机机求解解联立立方程程组来来代替替试算算。拱冠梁梁法，，将拱坝坝看成成由一一系列列水平平拱和和拱冠冠处一一根悬悬臂梁梁组成成，以以拱冠冠处一一根悬悬臂梁梁为代代表与与若干干水平平拱作作为计计算单单元进进行荷荷载分分配。。根据据各层层拱圈圈与拱拱冠梁梁交点点处径径向变变位一一致的的条件件求得得拱梁梁荷载载分配配，荷荷载分分配后后，梁梁按静静定结结构计计算应应力，，拱圈圈按纯纯拱法法计算算应力力。有限元元法壳体理理论计计算法法计算拱坝地基变位的力系及当量矩形图伏格特特法坝体向基岩延伸长度h示意延长坝坝高法法M=M0+H0y+V0x-MLH=H0cosф-V0sinф+HLV=H0sinф+V0cosф-VL三、纯拱法法

拱圈应力分析图四、拱梁分分载法法荷载由拱和和梁共同承承担，各承承担多少荷荷载由拱梁梁交点处变变位一致条条件决定。。荷载分配配后，梁按按静定结构构计算应力力，拱按纯纯拱法计算算应力。拱冠梁法拱冠梁法计计算简图（a）拱坝中面面；（b）总水平径径向荷载；；（c）各层拱圈圈分配到的的荷载；（d）拱冠梁分分配到的荷荷载（e）i层拱圈计算算简图；（（f）拱冠梁计计算简图荷载分配（（径向变位位一致条件件）梁的径向变变位拱的径向变变位梁的径向变变位拱圈的径向向变位坝体上下游游面的边缘缘应力厚拱坝时第五节坝坝肩稳定分分析一、稳定分析方法法三种（一)刚体极限平衡法1.可能滑动面形式和和位置有4种